一种智能选相永磁真空断路器的制作方法

1.本发明涉及永磁真空断路器技术领域，具体为一种智能选相永磁真空断路器。


背景技术：

2.智能选相断路器采用三相独立机构，基于非稀土永磁材料做成的操作机构特有的动作稳定性，在智能选相控制器的控制下，可精确实现每相电流过零点时分闸、电压过零点时合闸，并且主要依靠智能选相控制器进行准确的控制，避免了涌流以及过电压的发生。
3.但是一般智能选项控制器主要通过判断电路中电流电压的相位角情况而发送电信号触发断路器中合闸电磁铁或者分闸电磁铁进行合闸分闸动作；如果触发信号传输电路出现问题，未能发送到对应的合闸电磁铁或者分闸电磁铁位置进行触发时，则永磁操动机构则无法正常运行；同时一般智能选相断路器仅配设有一台接入电路中智能选相控制器，智能选相控制器不具备自检功能，一旦智能选项控制器本身没有正常产生触发电信号，断路器则完全无法产生任何反应。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种智能选相永磁真空断路器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能选相永磁真空断路器，包括永磁操动机构、真空灭弧室、接线端和主智能选相控制器；所述永磁操动机构、所述真空灭弧室和接线端的组合体设有相互独立的三组；每组所述永磁操动机构内均设置有合闸机构组和分闸机构组；所述主智能选相控制器内装载有过零投切监控系统；所述过零投切监控系统包括：用于判断电压相位角的电压相位角判断模块、用于判断电流相位角的电流相位角判断模块、用于发送合闸指令的合闸指令发送模块和用于发送分闸指令的分闸指令发送模块；所述合闸机构组和分闸机构组均设置有下压机构；所述下压机构包括：电信号监测器、位移感应开关、支撑柱、下压绝缘板、支撑弹簧、电动伸缩杆、收缩按键开关、联动凸块、安装腔、第一电磁铁、第二电磁铁、支撑架、压力感应开关和铁板；所述电信号监测器电连接所述主智能选相控制器，每组所述永磁操动机构均设置有所述支撑柱；所述下压绝缘板水平设置在所述支撑柱之间；所述位移感应开关固定安装至所述下压绝缘板处；所述支撑弹簧连接在所述下压绝缘板和所述支撑柱下端头之间；所述收缩按键开关安装在所述电动伸缩杆所在位置下方；所述联动凸块连接在所述下压绝缘板上；所述第一电磁铁和第二电磁铁左右分布在所述安装腔的底部；所述第一电磁铁、第二电磁铁分别与所述位移感应开关以及所述电信号监测器电连接；所述支撑架竖直设置在所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间；所述铁板水平转动连接在所述支撑架上端；所述压力感应开关安装至所述铁板的右端下侧，并且所述压力感应开关与所述电动伸缩杆电连接。
6.优选的，所述下压机构还包括：手动按压机构；所述手动按压机构包括：绝缘盒、通
口、活动板、动导电块、静导电块和第一连接弹簧；所述绝缘盒固定连接在所述下压绝缘板上侧；所述通口开设在所述绝缘盒的上端；所述活动板通过所述第一连接弹簧滑动连接在所述绝缘盒的内侧；所述动导电块固定连接至所述活动板的上端面边缘处；所述静导电块固定安装至所述绝缘盒的内顶部边缘处，并且所述动导电块与所述静导电块相互贴合；所述动导电块和所述静导电块通过导线串联在所述位移感应开关与所述第一电磁铁连接的电路上。
7.优选的，所述联动凸块连接端下侧边缘与所述下压绝缘板连接端下侧边缘之间通过回弹铰链活动连接；同时所述联动凸块与所述下压绝缘板之间还连接有电磁固定机构；所述电磁固定机构包括对接腔、第三电磁铁、滑腔、对接铁块和第二连接弹簧；所述对接腔开设在所述下压绝缘板连接端处；所述第三电磁铁安装至所述对接腔的内侧；所述滑腔开设在所述联动凸块连接端处；所述对接铁块滑动连接至所述滑腔的内侧，并且所述对接铁块通过所述第二连接弹簧与所述滑腔的内壁连接；所述电信号监测器通过继电器与所述第三电磁铁电连接，所述电动伸缩杆的伸缩端水平固定连接有横条。
8.优选的，所述支撑架为伸缩支架，并且其伸缩端和固定端之间设置有弹簧；所述安装腔的右侧内壁上固定连接有限位凸块；所述限位凸块的左端面与所述铁板的右端侧壁处于同一竖直平面内。
9.优选的，所述一种智能选相永磁真空断路器还包括：标记机构和后台信号接收系统；所述标记机构包括：连接套、标记凸杆和穿孔；所述主智能选相控制器还设置有信号发送模块；所述信号发送模块与所述后台信号接收系统通过网络连接；所述压力感应开关通过触发电路电连接所述信号发送模块；所述连接套固定连接至所述安装腔的内侧；所述标记凸杆水平滑动穿插在所述连接套处，并且所述标记凸杆处于所述铁板的上侧；所述穿孔开设在所述安装腔的右侧壁处，并且所述穿孔与所述标记凸杆对齐存在。
10.优选的，所述标记凸杆的左端连接有滑轮。
11.优选的，所述标记凸杆右端涂有红色油漆。
12.优选的，所述一种智能选相永磁真空断路器还包括：副智能选相控制器；所述副智能选相控制器与各组所述永磁操动机构电连接，同时所述副智能选相控制器与所述主智能选相控制器之间连接有电路切换元件；所述过零投切监控系统还包括：信号监测模块、反馈模块一、反馈模块二、清除模块、循环启动模块、计数模块、电路切换模块和阈值对比模块；所述信号监测模块与所述合闸指令发送模块以及所述分闸指令发送模块电连接；所述循环启动模块、反馈模块一和反馈模块二分别电连接所述信号监测模块，所述循环启动模块用于循环触发信号监测模块，使得信号监测模块不断监测所述合闸指令发送模块以及所述分闸指令发送模块是否发送触发信号；所述计数模块电连接在所述反馈模块一的输出端，计数模块用于计算累加信号监测模块运行未检测到触发信号的次数；所述阈值对比模块电连接在所述计数模块的输出端，阈值对比模块用于将计数模块累加的未检测到触发信号的次数与设定最大次数数值对比；所述电路切换模块电连接在所述阈值对比模块的输出端，并且所述电路切换模块电连接所述副智能选相控制器与所述主智能选相控制器之间的电路切换元件，电路切换模块用于将主智能选相控制器与永磁操动机构之间的电路切换到副智能选相控制器与永磁操动机构之间的电路；所述清除模块电连接在所述反馈模块二的输出端，并且所述清除模块电
连接所述计数模块，反馈模块二用于在信号监测模块检测到触发信号时反馈信号至清除模块，清除模块用于清除计数模块累加的数值。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1．本发明主智能选相控制器自动判断系统电流、电压的相位角，并结合选相断路器固有且稳定的分合闸时间分别给三组相互独立的永磁操动机构发出指令，使其依次并准确的在过零点动作，从而避免了涌流及过电压的产生，同时主智能选相控制器每次触发永磁操动机构进行合闸或者分闸动作时，下压机构均自动进入待机准备状态，若触发信号正常发出，而对应位置的分闸或者合闸电磁铁未进行动作时，所设置的平衡状态的铁板便在电磁铁的作用下失去平衡而触发待机准备状态下的下压机构，下压机构则通过机械方式自动按压合闸或者分闸电磁铁，确保对应的合闸或者分闸动作进行；2. 本发明在主智能选相控制器触发信号正常发出，而对应位置的分闸或者合闸电磁铁未进行动作，造成平衡状态的铁板失去平衡时，失衡的铁板则触发压力感应开关，压力感应开关致使信号发送模块向后台信号接收系统发送信号，方便后台工作人员及时发现断路器出现问题，同时失衡的铁板翘起端头撞击到标记机构中的标记凸杆，实现联动，致使标记凸杆穿出，方便赶到断路器现场的工作人员快速判定对应位置的断路器存在问题；3. 本发明断路器同时设置有副智能选相控制器，当主智能选项控制器中过零投切监控系统所设置的信号监测模块监测到主智能选项控制器超过设定时长未发送触发信号控制合闸分闸时，便触发电路切换模块，电路切换模块则将主智能选相控制器与永磁操动机构之间的电路切换到副智能选相控制器与永磁操动机构之间的电路，即使得副智能选项控制器接入控制电路中，保证断路器正常运行。
附图说明
14.图1为本发明一种智能选相永磁真空断路器整体结构示意图；图2为图1的一种智能选相永磁真空断路器中永磁操动机构、真空灭弧室和主智能选相控制器组合体的俯视分布示意图；图3为图1的a处的放大结构示意图；图4为图1的一种智能选相永磁真空断路器中过零投切监控系统的组成示意图；图5为图1的一种智能选相永磁真空断路器中下压机构的结构示意图；图6为图5的b处的放大结构示意图；图7为图1的一种智能选相永磁真空断路器中电动伸缩杆、横条和各组下压绝缘板配合连接的俯视结构图。
15.图中：1、永磁操动机构；2、真空灭弧室；3、合闸机构组；4、副智能选相控制器；5、主智能选相控制器；6、信号发送模块；7、后台信号接收系统；8、电信号监测器；9、下压机构；10、电压相位角判断模块；11、电流相位角判断模块；12、分闸指令发送模块；13、合闸指令发送模块；14、反馈模块二；15、信号监测模块；16、反馈模块一；17、计数模块；18、阈值对比模块；19、循环启动模块；20、清除模块；21、电路切换模块；22、位移感应开关；23、支撑柱；24、下压绝缘板；25、支撑弹簧；26、绝缘盒；27、静导电块；28、动导电块；29、活动板；30、第一连接弹簧；31、电动伸缩杆；32、横条；33、联动凸块；34、收缩按键开关；35、对接腔；36、第三电磁铁；37、对接铁块；38、第二连接弹簧；39、滑轮；40、标记凸杆；41、连接套；42、穿孔；43、安
装腔；44、第一电磁铁；45、铁板；46、支撑架；47、第二电磁铁；48、限位凸块；49、压力感应开关；50、滑腔；51、分闸机构组；52、过零投切监控系统；53、接线端；54、通口；55、标记机构。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图1
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7，本发明提供一种技术方案：一种智能选相永磁真空断路器，包括永磁操动机构1、真空灭弧室2、接线端53和主智能选相控制器5；永磁操动机构1、真空灭弧室2和接线端53为现有设备永磁真空断路器中的基本组件，即永磁操动机构1触发驱动真空灭弧室2进行相应动作，实现分闸以及合闸运动；永磁操动机构1、真空灭弧室2和接线端53的组合体设有相互独立的三组；每组永磁操动机构1内均设置有合闸机构组3和分闸机构组51；合闸机构组3内设置有合闸电磁铁以及相关联动合闸机构，均为现有断路器的构件，分闸机构组51内设置有分闸电磁铁以及相关联动分闸机构，均为现有断路器的构件，此处合闸电磁铁和分闸电磁铁均为线圈环绕磁铁组合而成的机构，其中磁铁采用非稀土永磁材料制成；主智能选相控制器5与每组永磁操动机构1均电连接，主智能选相控制器5内装载有过零投切监控系统52；过零投切监控系统52包括：用于判断电压相位角的电压相位角判断模块10、用于判断电流相位角的电流相位角判断模块11、用于发送合闸指令的合闸指令发送模块13和用于发送分闸指令的分闸指令发送模块12，主智能选相控制器5自动判断系统电流、电压的相位角，并结合选相断路器固有且稳定的分合闸时间分别给三组永磁操动机构1发出指令，使其依次并准确的在过零点动作，从而避免了涌流及过电压的产生；合闸机构组3和分闸机构组51均设置有下压机构9；下压机构9包括：电信号监测器8、位移感应开关22、支撑柱23、下压绝缘板24、支撑弹簧25、电动伸缩杆31、收缩按键开关34、联动凸块33、安装腔43、第一电磁铁44、第二电磁铁47、支撑架46、压力感应开关49和铁板45；电信号监测器8电连接至主智能选相控制器5与每组永磁操动机构1的合闸电磁铁以及分闸电磁铁连接的触发电路上，即每条控制电路上均设有一个电信号监测器8；每组永磁操动机构1的分闸电磁铁和合闸电磁铁两侧均竖直固定连接有支撑柱23；下压绝缘板24水平设置在支撑柱23之间，并且支撑柱23滑动穿过下压绝缘板24；下压绝缘板24与所在位置的合闸电磁铁或者分闸电磁铁固定连接；位移感应开关22固定安装至下压绝缘板24处；支撑弹簧25连接在下压绝缘板24和支撑柱23下端头之间；电动伸缩杆31固定设置在永磁操动机构1的内部；收缩按键开关34安装在电动伸缩杆31所在位置下方，并且收缩按键开关34与电动伸缩杆31的收缩电路电连接；联动凸块33连接在下压绝缘板24上，并且联动凸块33处于电动伸缩杆31下侧；安装腔43设置在断路器机体底部；第一电磁铁44和第二电磁铁47左右分布在安装腔43的底部，并且第一电磁铁44和第二电磁铁47为相同规格的电磁铁；第一电磁铁44与位移感应开关22电连接；电信号监测器8与第二电磁铁47通过继电器电连接；支撑架46竖直设置在第一电磁铁44和第二电磁铁47之间；铁板45通过回弹铰链水平转动连接在支撑架46上端，并且铁板45左右对称；压力感应开关49安装至铁板45的右端下侧，并且压力感应开关49与电动伸缩杆31的伸长控制电路电连
接，同时压力感应开关49与右半部分的铁板45重量之和等于左半部分的铁板45重量，即左右平衡；当主智能选相控制器5选择其中一组断路器发送合闸或者分闸电信号时，对应电路的电信号监测器8则监测到触发信号，致使第二电磁铁47通电产生磁性，同时主智能选相控制器5的触发信号致使对应的合闸电磁铁或者分闸电磁铁在电磁作用下下压而触发对应的合闸或者分闸动作；此过程中下压绝缘板24随之同步下降，致使位移感应开关22随之运动而产生感应，然后位移感应开关22便使得第一电磁铁44通电产生磁性，如此铁板45左右两端均受到相同大小的向下引力，即铁板45无转动发生，若电信号监测器8监测到触发电信号，而相应的合闸电磁铁或者分闸电磁铁无动作发生时，此时仅第二电磁铁47通电产生磁性，如此便致使铁板45右端向下转动失衡，致使压力感应开关49受到撞击而触发，压力感应开关49便触发电动伸缩杆31向下伸长，推顶到联动凸块33上，联动凸块33便带动下压绝缘板24向下运动按压合闸电磁铁或者分闸电磁铁，保证对应的合闸或者分闸动作触发，避免由于触发信号传递出现问题而影响正常合闸分闸动作。
18.下压机构9还包括：手动按压机构；手动按压机构包括：绝缘盒26、通口54、活动板29、动导电块28、静导电块27和第一连接弹簧30；绝缘盒26固定连接在下压绝缘板24上侧；通口54开设在绝缘盒26的上端；活动板29通过第一连接弹簧30滑动连接在绝缘盒26的内侧；动导电块28固定连接至活动板29的上端面边缘处；静导电块27固定安装至绝缘盒26的内顶部边缘处，并且动导电块28与静导电块27相互贴合；动导电块28和静导电块27通过导线串联在位移感应开关22与第一电磁铁44连接的电路上；当操作人员需要手动按压对应的合闸电磁铁或者分闸电磁铁时，则直接向下按压绝缘盒26内的活动板29，活动板29便带动动导电块28脱离静导电块27，致使位移感应开关22与第一电磁铁44断电，避免触发第一电磁铁44，如此便依靠活动板29向下挤压下压绝缘板24，挤压对应的合闸电磁铁或者分闸电磁铁。
19.联动凸块33连接端下侧边缘与下压绝缘板24连接端下侧边缘之间通过回弹铰链活动连接；同时联动凸块33与下压绝缘板24之间还连接有电磁固定机构；电磁固定机构包括对接腔35、第三电磁铁36、滑腔50、对接铁块37和第二连接弹簧38；对接腔35开设在下压绝缘板24连接端处；第三电磁铁36安装至对接腔35的内侧；滑腔50开设在联动凸块33连接端处；对接铁块37滑动连接至滑腔50的内侧，并且对接铁块37通过第二连接弹簧38与滑腔50的内壁连接；电信号监测器8通过继电器与第三电磁铁36电连接，电动伸缩杆31的伸缩端水平固定连接有横条32，横条32横跨在三组永磁操动机构1中的联动凸块33上侧；当主智能选相控制器5通过对应线路控制其中一组永磁操动机构1进行合闸分闸动作时，该组永磁操动机构1中下压绝缘板24连接端处的第三电磁铁36便通电产生磁性，吸引对齐的对接铁块37向对接腔35内滑动，并且对接铁块37最终横跨在对接腔35和滑腔50之间，致使联动凸块33与下压绝缘板24稳固在水平位置，如此当电动伸缩杆31向下伸长时，横条32则仅仅挤压推动接收到触发电信号的永磁操动机构1中的联动凸块33而触发合闸分闸动作，其他位置的永磁操动机构1中的联动凸块33则仅仅相对所连接的下压绝缘板24向下转动，无法触发合闸分闸。
20.支撑架46为伸缩支架，并且其伸缩端和固定端之间设置有弹簧；安装腔43的右侧内壁上固定连接有限位凸块48；限位凸块48的左端面与铁板45的右端侧壁处于同一竖直平
面内；当位移感应开关22和电信号监测器8同时触发第一电磁铁44和第二电磁铁47，致使铁板45左右两端受到相同引力时，铁板45便致使支撑架46收缩，即铁板45下降，并且铁板45右端侧壁正好贴合到限位凸块48的端面上，如此即便下压绝缘板24下压到极限位置而停下，造成位移感应开关22停止触发第一电磁铁44时，由于铁板45右端侧壁抵触在限位凸块48的端面上受到限制，即便第二电磁铁47单侧产生引力，铁板45右端仍然无法向下单侧转动而触发压力感应开关49。
21.一种智能选相永磁真空断路器还包括：标记机构55和后台信号接收系统7；标记机构55包括：连接套41、标记凸杆40和穿孔42；主智能选相控制器5还设置有信号发送模块6；信号发送模块6与后台信号接收系统7通过网络连接；压力感应开关49通过触发电路电连接信号发送模块6；连接套41固定连接至安装腔43的内侧；标记凸杆40水平滑动穿插在连接套41处，并且标记凸杆40处于铁板45的上侧；穿孔42开设在安装腔43的右侧壁处，并且穿孔42与标记凸杆40对齐存在；当电信号监测器8监测到主智能选相控制器5发送的触发电信号，而下压绝缘板24下侧的合闸电磁铁或者分闸电磁铁未正常触发时，第一电磁铁44无电无磁性，第二电磁铁47通电产生磁性，致使铁板45右端单侧向下转动而触发压力感应开关49，压力感应开关49便触发信号发送模块6，信号发送模块6便发送信号至后台信号接收系统7，提醒后台人员断路器存在问题，提示进行检修；并且当铁板45右端向下转动时，铁板45左端则向上转动翘起，则铁板45左端便抵触到标记凸杆40，致使标记凸杆40向右横滑，从穿孔42处穿出，如此工作人员赶到断路器现场时，便可通过穿出的标记凸杆40确定对应位置的永磁操动机构1存在问题。
22.标记凸杆40的左端连接有滑轮39，滑轮39方便标记凸杆40左端与铁板45之间发生相对滑动。
23.标记凸杆40右端涂有红色油漆，增强醒目效果。
24.一种智能选相永磁真空断路器还包括：副智能选相控制器4；副智能选相控制器4与各组永磁操动机构1电连接，同时副智能选相控制器4与主智能选相控制器5之间连接有电路切换元件；过零投切监控系统52还包括：信号监测模块15、反馈模块一16、反馈模块二14、清除模块20、循环启动模块19、计数模块17、电路切换模块21和阈值对比模块18；信号监测模块15与合闸指令发送模块13以及分闸指令发送模块12电连接；循环启动模块19、反馈模块一16和反馈模块二14分别电连接信号监测模块15，循环启动模块19用于循环触发信号监测模块15，使得信号监测模块15不断监测合闸指令发送模块13以及分闸指令发送模块12是否发送触发信号；计数模块17电连接在反馈模块一16的输出端，计数模块17用于计算累加信号监测模块15运行未检测到触发信号的次数；阈值对比模块18电连接在计数模块17的输出端，阈值对比模块18用于将计数模块17累加的未检测到触发信号的次数与设定最大次数数值对比；电路切换模块21电连接在阈值对比模块18的输出端，并且电路切换模块21电连接副智能选相控制器4与主智能选相控制器5之间的电路切换元件，电路切换模块21用于将主智能选相控制器5与永磁操动机构1之间的电路切换到副智能选相控制器4与永磁操动机构1之间的电路；清除模块20电连接在反馈模块二14的输出端，并且清除模块20电连接计数模块17，反馈模块二14用于在信号监测模块15检测到触发信号时反馈信号至清除模块
20，清除模块20用于清除计数模块17累加的数值，方便重新计数。
25.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
26.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。